普通生物學(xué)：17 植物的結(jié)構(gòu)和生殖

第3篇植物的形態(tài)與功能17

植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17.1植物的結(jié)構(gòu)和功能17.1.1什么是植物（狹義的定義） 植物是適于陸地生活的多細(xì)胞的進(jìn)行光合作用的真核生物。由根、莖、葉組成，表面有角質(zhì)層、有氣孔、輸導(dǎo)組織和雌/雄配子囊，胚在配子囊中發(fā)育。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖植物界（高等植物）： 苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物。被子植物：?jiǎn)巫尤~植物和雙子葉植物。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖單子葉植物和雙子葉植物比較17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17.1.2植物體有各種器官組成營(yíng)養(yǎng)器官：根、莖、葉。繁殖器官：花、果實(shí)、種子。這些器官都有特定的結(jié)構(gòu)和功能。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖根的功能：吸收、固著、儲(chǔ)存、合成（激素、氨基酸、生物堿）。根系：一株植物根的總體稱為根系。分成直根系和須根系兩種類型。 直根系：裸子植物、雙子葉植物的根系都是直 根系。特點(diǎn)是由胚根發(fā)育成主根，從主根 上生出側(cè)根，主次分明。 須根系：?jiǎn)巫尤~植物的根系。特點(diǎn)是由胚根發(fā) 育而來(lái)的主根很早退化，而在莖基部長(zhǎng)出 叢生須狀的不定根。 不定根：莖、葉上長(zhǎng)出的根。如扦插、落地生 根。根系17植物的結(jié)構(gòu)和生殖直根系須根系須根系不定根17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖莖的功能：運(yùn)輸和支持。莖上著生：花、葉、芽。節(jié)：莖上著生葉的地方。節(jié)間：兩節(jié)之間的莖。芽：頂芽和腋芽；營(yíng)養(yǎng)芽、花芽。莖的形態(tài)多種多樣：直立——松、杉、柏。攀援——爬山虎、絲瓜。纏繞——牽牛、豇豆。匍匐——草莓、紅薯。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖直立莖-新疆楊17植物的結(jié)構(gòu)和生殖葉的功能：主要有光合作用和蒸騰作用。葉(完全葉)：葉片、葉柄和托葉。葉的形態(tài)多變。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖葉的形態(tài)17植物的結(jié)構(gòu)和生殖江雪（唐）柳宗元千山鳥飛絕，萬(wàn)徑人蹤滅。孤舟蓑笠翁，獨(dú)釣寒江雪。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖不同類型的葉單葉復(fù)葉17植物的結(jié)構(gòu)和生殖禾本科植物的葉17植物的結(jié)構(gòu)和生殖葉序（葉在莖上的不同排列方式）17植物的結(jié)構(gòu)和生殖植物營(yíng)養(yǎng)器官的形態(tài)常多變（環(huán)境影響）17植物的結(jié)構(gòu)和生殖胡楊植物營(yíng)養(yǎng)器官的形態(tài)常多變（發(fā)育影響）17植物的結(jié)構(gòu)和生殖植物的器官有各種變態(tài)：根莖葉17植物的結(jié)構(gòu)和生殖三角霸王鞭（大戟科）-變態(tài)莖、葉17植物的結(jié)構(gòu)和生殖光棍樹（大戟科）

-變態(tài)莖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖變態(tài)莖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖變態(tài)莖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖變態(tài)葉17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17.1.3植物的器官由各種組織組成 所有植物器官都由三種類型的組織系統(tǒng)組成。三種組織系統(tǒng):1.皮組織系統(tǒng)：表皮和周皮2.基本組織系統(tǒng)：薄壁組織、厚角組織、厚壁組織和分生組織。3.維管組織系統(tǒng)：木質(zhì)部和韌皮部（是復(fù)合組織，包括輸導(dǎo)組織、薄壁組織和機(jī)械組織）。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖雙子葉植物莖橫切面17植物的結(jié)構(gòu)和生殖單子葉植物莖橫切面17植物的結(jié)構(gòu)和生殖葉的結(jié)構(gòu)17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17.1.4植物組織由三種基本類型細(xì)胞組成三種細(xì)胞類型：

(1)薄壁細(xì)胞（parenehyma

cell）：“典型的”薄壁細(xì)胞以及特化的管胞、導(dǎo)管分子、篩胞和篩分子。

(2)厚角細(xì)胞（collenchyma

cell）

(3)厚壁細(xì)胞（sclerenchyma

cell）纖維和石細(xì)胞。

17植物的結(jié)構(gòu)和生殖不同類型細(xì)胞17植物的結(jié)構(gòu)和生殖石細(xì)胞厚角細(xì)胞17植物的結(jié)構(gòu)和生殖管胞、導(dǎo)管分子17植物的結(jié)構(gòu)和生殖篩分子17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17.2植物的生長(zhǎng)生長(zhǎng)和發(fā)育17.2.1植物生長(zhǎng)概述植物的生長(zhǎng)是開放式的。初生生長(zhǎng)：高度增加的生長(zhǎng)（頂端分生組織活動(dòng)的結(jié)果）。次生生長(zhǎng)：使植株長(zhǎng)粗（側(cè)生分生組織活動(dòng)的結(jié)果）。一年生植物、二年生植物、多年生植物17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17.2.2根和莖的初生生長(zhǎng)根的初生生長(zhǎng)根尖：根的尖端部分（包括主根和側(cè)根），是根的最幼嫩、生命活動(dòng)最旺盛的部分。分成四個(gè)部分，從頂端向后順序依次為： 根冠：保護(hù)作用，向地性作用。 分生區(qū)：也稱生長(zhǎng)點(diǎn)，始終保持分裂能力。 延長(zhǎng)區(qū)：細(xì)胞開始分化，出現(xiàn)輸導(dǎo)組織，在 此處細(xì)胞可延長(zhǎng)十倍以上。 根毛區(qū)（成熟區(qū)）：細(xì)胞已分化，有的表皮 細(xì)胞向外突起，形成根毛，有吸收水分 和礦物質(zhì)的功能。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖根尖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖根的初生結(jié)構(gòu)根毛區(qū)橫切面上，從外到內(nèi)可見：表皮、皮層、中柱。(1)表皮：一層細(xì)胞組成。根毛：表皮細(xì)胞外壁向外突起形成。 作用是擴(kuò)大吸收面積，有利于吸收土壤中的礦物質(zhì)和水。根毛17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖(2)皮層：多層薄壁細(xì)胞組成，細(xì)胞排列疏松，有細(xì)胞間隙。功能：主要起儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。外皮層：皮層最外的一層細(xì)胞，排列較緊密，壁厚，常木栓化。表皮層壞死后，代替表皮層起保護(hù)作用。內(nèi)皮層：皮層最內(nèi)的一層細(xì)胞，排列較緊密。其組成細(xì)胞的最大特點(diǎn)是在橫壁和徑向壁上有一部分加厚，加厚部分木質(zhì)化和木栓化，形成圍繞細(xì)胞一周的環(huán)帶，稱為凱氏帶。內(nèi)皮層功能：內(nèi)皮層細(xì)胞有調(diào)節(jié)物質(zhì)進(jìn)入中柱的功能。因?yàn)閯P氏帶不透水，所以進(jìn)入中柱的水液必須通過(guò)細(xì)胞膜一次，而細(xì)胞膜對(duì)通過(guò)的物質(zhì)是有選擇性的。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖(3)中柱：由中柱鞘、木質(zhì)部、韌皮部構(gòu)成。中柱鞘：中柱最外的一層薄壁細(xì)胞，有潛在的分裂能力。側(cè)根來(lái)源于中柱鞘細(xì)胞。木質(zhì)部和韌皮部： 在裸子植物和雙子葉植物中，木質(zhì)部位于中央，在橫切面上呈輻射狀；韌皮部則與木質(zhì)部輻射棱相間排列。在單子葉植物中，初生根的中央往往是由薄壁細(xì)胞組成的髓，而木質(zhì)部和韌皮部相間排列于中柱的外圍。木質(zhì)部和韌皮部的功能是支持和輸導(dǎo)。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖莖的初生生長(zhǎng)和初生結(jié)構(gòu)莖尖：莖的頂端部分，包括生長(zhǎng)錐、葉原基和腋芽原基

。 莖、葉、花、側(cè)枝都從生長(zhǎng)錐發(fā)生。 莖頂端分生組織分裂分化，產(chǎn)生莖的 初生結(jié)構(gòu)，在橫切面上看，從外 到內(nèi)包括表皮、皮層、初生維管 組織、髓。莖尖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖莖的初生結(jié)構(gòu)（1）表皮：一層細(xì)胞，保護(hù)作用。（2）皮層：多層細(xì)胞，靠近表皮處，常有厚角組織。（3）維管柱初生維管組織： 常分成多束，位于皮層和髓之間，同心環(huán)狀排列（雙子葉植物）或不規(guī)則散布（單子葉植物）。 維管束中，初生韌皮部在外，初生木質(zhì)部在內(nèi)。 在雙子葉植物中，初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間是形成層，是從莖尖分生組織保存下來(lái)的。髓：位于中央，薄壁組織組成，儲(chǔ)存作用。髓射線17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17.2.3根和莖的次生生長(zhǎng) 次生生長(zhǎng)使植株長(zhǎng)粗。出現(xiàn)在裸子植物和雙子葉植物中。 在次生生長(zhǎng)中起作用的是側(cè)生分生組織：包括維管形成層和木栓形成層。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖維管形成層和次生維管組織的產(chǎn)生 維管形成層：分裂分化形成次生組織（次生木質(zhì)部和次生韌皮部），一直保持分裂能力，所以莖能年年加粗。包括束間形成層和束中形成層。 次生木質(zhì)部：導(dǎo)管、木纖維、薄壁細(xì)胞（雙子 葉植物—木材，也稱硬木），或管胞、薄 壁細(xì)胞（裸子植物木材，也稱軟木）。 次生韌皮部：有篩管、韌皮纖維、薄壁細(xì)胞。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖莖的結(jié)構(gòu)17植物的結(jié)構(gòu)和生殖木栓形成層和周皮的產(chǎn)生木栓形成層：在莖中，最初來(lái)自皮層薄壁細(xì)胞；而在根中，最初來(lái)自中柱鞘細(xì)胞。后來(lái)都是由次生韌皮部薄壁細(xì)胞產(chǎn)生。木栓（死細(xì)胞，壁栓質(zhì)化）周皮（次生保護(hù)組織木栓形成層 ，代替表皮）栓內(nèi)層（薄壁細(xì)胞）皮孔：在莖中，此處木栓形成層分裂，向外形成的是薄壁細(xì)胞，且這些細(xì)胞排列疏松，成為空氣交換的通道。皮孔17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖在莖橫切面上，次生木質(zhì)部數(shù)量上占大多數(shù)，這是由于形成層向內(nèi)分裂次數(shù)多以及次生韌皮部損毀的緣故。木材：主要為次生木質(zhì)部。樹皮：由周皮和次生韌皮部構(gòu)成，而皮層和初生韌皮部已遭破壞。 名貴藥材，如杜仲、黃柏、紫杉。年輪：樹干木質(zhì)部出現(xiàn)的同心排列的環(huán)紋。它與一年中雨量和氣溫的變化有關(guān)。分成春材（早材）和秋材（晚材）兩部分。心材：導(dǎo)管和管胞被薄壁細(xì)胞的分泌物填充而堵塞，無(wú)運(yùn)輸功能，顏色深。

邊材：有運(yùn)輸功能，顏色較淺。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖樹干被剝了皮的紅豆杉17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17.3植物的生殖和發(fā)育17.3.1被子植物的有性生活周期生活周期：從種子萌發(fā)到新的種子形成。世代交替(alternationofgenerations)：植物的生活周期由一個(gè)單倍體的配子體階段和一個(gè)雙倍體的孢子體階段組成。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖花是被子植物的生殖器官，是一變態(tài)的枝條。 花柄 花托 花冠 花被 花萼 典型的花 雄蕊群 花藥 花絲 柱頭 雌蕊群 花柱 子房17植物的結(jié)構(gòu)和生殖典型的花17植物的結(jié)構(gòu)和生殖（1）花柄花柄是節(jié)間縮短的枝條。長(zhǎng)——垂絲海棠，短——貼梗海棠。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖貼梗海棠垂絲海棠17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖（2）花托花托是花柄頂端膨大的部分。形態(tài)多變 圓柱狀—玉蘭 圓錐狀—草莓 杯狀——桃 倒圓錐形—蓮17植物的結(jié)構(gòu)和生殖荷花玉蘭同被\花被片多數(shù)\雄蕊多數(shù)\花托圓柱狀17植物的結(jié)構(gòu)和生殖蓮花同被\花瓣多輪\雄蕊多數(shù)\花托倒圓錐形17植物的結(jié)構(gòu)和生殖（3）花被花萼：多為綠色。離萼、合萼，早落萼（虞美人）、宿存萼（柿、茄）、落萼?；ü冢罕容^艷麗。色彩：薄壁細(xì)胞 質(zhì)體—胡蘿卜素—橙色 液泡—花青素—紫、紅、藍(lán) 顏色隨pH變化而變化。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖罌粟虞美人17植物的結(jié)構(gòu)和生殖牽牛17植物的結(jié)構(gòu)和生殖（4）雄蕊群一朵花雄蕊的總稱。

雄蕊是特化的葉，或稱小孢子葉；數(shù)目可變?；ńz：分離（桃）、單體（錦葵）、雄蕊 二體（豆）、多體（金絲桃）花藥：二或四個(gè)花粉囊，花粉在此產(chǎn)生。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖金絲桃多體雄蕊17植物的結(jié)構(gòu)和生殖單體雄蕊木槿朱槿單體雄蕊山茶17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖（5）雌蕊群一朵花雌蕊的總稱。 雌蕊的組成單位稱心皮，是特化的葉。一個(gè)雌蕊可能只有一個(gè)心皮，也可能由多個(gè)心皮組成。單雌蕊；合生雌蕊、離生雌蕊。 雌蕊柱頭：接受花粉的地方。 花柱：花粉管的通道。 子房：一室或多室，內(nèi)有胚珠 珠心 珠被 17植物的結(jié)構(gòu)和生殖子房?jī)?nèi)壁著生胚珠的地方稱胎座。

直生 形態(tài)上，胚珠可分為橫生

倒生

子房在花托上的著生部位有三種形式：

a、子房上位：原始形式。如櫻桃、李等。

b、子房半下位或稱子房周位：花托中部凹陷，包圍子 房，但不與子房壁愈合。如薔薇、月季。

c、子房下位：子房壁與花托愈合。蘋果、南瓜（吃的 部分主要是花托）等。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖花的形態(tài)多變：

同被花：百合重被花：油菜

單被花：桑 無(wú)被花：楊

離瓣花：玉蘭 合瓣花：牽牛

輻射對(duì)稱：牽牛 兩側(cè)對(duì)稱：紫藤不對(duì)稱：紫堇17植物的結(jié)構(gòu)和生殖同被花17植物的結(jié)構(gòu)和生殖二被花17植物的結(jié)構(gòu)和生殖輻射對(duì)稱17植物的結(jié)構(gòu)和生殖兩側(cè)對(duì)稱17植物的結(jié)構(gòu)和生殖（6）花序

獨(dú)生花（郁金香）或單生花（紫玉蘭），僅見于少數(shù)植物；更多的植物，花以一定的方式排列在花序軸上，這種形式稱花序。花序樣式很多。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖郁金香獨(dú)生花17植物的結(jié)構(gòu)和生殖紫玉蘭單生花17植物的結(jié)構(gòu)和生殖紫藤總狀花序17植物的結(jié)構(gòu)和生殖石楠復(fù)傘形花序17植物的結(jié)構(gòu)和生殖車前草穗狀花序17植物的結(jié)構(gòu)和生殖胡桃柔荑花序頭狀花序17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖馬蹄蓮肉穗花序/佛焰花序17植物的結(jié)構(gòu)和生殖唐菖蒲蝎尾狀聚傘花序蝎尾蕉（旅人蕉科）17植物的結(jié)構(gòu)和生殖蝎尾狀聚傘花序17植物的結(jié)構(gòu)和生殖隱頭花序(無(wú)花果)薜荔無(wú)花果17植物的結(jié)構(gòu)和生殖植物的受精作用1.花粉粒（雄配子體）的形成

小孢子母細(xì)胞（減數(shù)分裂）→小孢子→營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞

2細(xì)胞：棉花、桃

成熟花粉

生殖細(xì)胞→兩個(gè)精子

(雄配子體)

3細(xì)胞：小麥、水稻 花粉粒（雄配子體）的形成17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖2.胚囊(雌配子體)的形成大孢子母細(xì)胞

↓減數(shù)分裂

四個(gè)細(xì)胞 ↙↘

近珠孔三個(gè)退化，一個(gè)發(fā)育成大孢子(每一胚珠僅有一個(gè)大孢子)胚囊(雌配子體)的形成17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖大孢子→分裂3次,形成8個(gè)核，組成7個(gè)細(xì)胞。成熟胚囊的組成： 珠孔端有一個(gè)卵細(xì)胞和兩個(gè)助細(xì)胞。助細(xì)胞能分泌向化性物質(zhì)，引導(dǎo)花粉管生長(zhǎng)。 中央是有兩個(gè)極核的中央細(xì)胞，它受精后發(fā)育成胚乳。 另一端是三個(gè)反足細(xì)胞。它們可能有運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)入胚囊的作用。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖3.開花及傳粉開花后,花粉和胚囊成熟,花藥破裂,花粉粒由風(fēng)力、昆蟲等傳遞到柱頭上。傳粉：花粉傳遞到柱頭上的過(guò)程。（1）自花傳粉和異花傳粉 豌豆——閉花受精。孟德爾定律。 單性花——異花傳粉，有利于基因交 換。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖（2）風(fēng)媒和蟲媒 風(fēng)媒花：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（節(jié)省資源）,產(chǎn)生大 量花粉，柱頭大，而且結(jié)構(gòu)特殊,花 粉小而輕，常有翅。 蟲媒花：有吸引昆蟲的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)，如 艷麗花被，有蜜腺分泌蜜（可作昆蟲 的食物），發(fā)出香味或特殊之味能吸 引昆蟲。17植物的結(jié)構(gòu)和生殖風(fēng)媒花17植物的結(jié)構(gòu)和生殖蟲媒花17植物的結(jié)構(gòu)和生殖泰坦魔芋17植物的結(jié)構(gòu)和生殖4.花粉的萌發(fā)和受精同種花粉萌發(fā),異種花粉則不能。存在花粉和柱頭的識(shí)別作用,保證了植物種的穩(wěn)定性。雙受精 受精卵→胚。 受精的中央細(xì)胞→胚乳(三倍體)→為胚的發(fā)育提供養(yǎng)料雙受精17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17.3.2果實(shí)和種子的發(fā)育 種皮←珠被 胚珠→種子 胚←受精卵 胚乳←受精的中央細(xì)胞17植物的結(jié)構(gòu)和生殖受精后,子房和胚珠繼續(xù)發(fā)育成果實(shí)和種子,其他部分則枯萎。3N的胚乳核連續(xù)分裂發(fā)育成胚乳→含大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),供胚發(fā)育之用。一般經(jīng)過(guò)一段時(shí)間休眠后，受精卵就分裂、生長(zhǎng),最終分化成胚。雙子葉植物的胚:子葉,胚芽,胚軸,胚根等部分。單子葉植物的胚：一般較小,僅具一子葉,另一退化;胚乳豐富。其中禾本科植物的子葉特化為盾片。蠶豆,大豆等食用的是子葉,而谷物則為胚乳。雙子葉植物胚的發(fā)育17植物的結(jié)構(gòu)和生殖小麥(種子)果實(shí)17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖子房壁 果皮 果實(shí) 種子

胚珠連續(xù)發(fā)育，刺激 真果、假果 梨果(梨,蘋果等) 瓠果(西瓜,南瓜等)

花托+子房

豌豆17植物的結(jié)構(gòu)和生殖南瓜17植物的結(jié)構(gòu)和生殖17植物的結(jié)構(gòu)和生殖草莓可食用的是花托,而鳳梨、無(wú)花果則為花序軸。單果、復(fù)果(桑葚)。干果、肉果。